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밀폐계에서 기체의 압력이 100kPa으로 일정하게 유지되면서 체적이 1… | [공조냉동기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 17년 2회차

밀폐계에서 기체의 압력이 100kPa으로 일정하게 유지되면서 체적이 1m³에서 2m³으로 증가되었을 때 옳은 설명은?

1

밀폐계의 에너지 변화는 없다.

2

외부로 행한 일은 100kJ이다.

3

기체가 이상기체라면 온도가 일정하다.

4

기체가 받은 열은 100kJ이다.

해설

압력이 일정하게 유지되는 밀폐계에서 외부에 한 일은  $W=P\Delta V$ 로 구한다.
 $W = 100\text{kPa}\times(2-1)\text{m}^3 = 100\text{kJ}$ 이므로, 기체가 외부로 행한 일은 100kJ이 된다.
정압 팽창에서는 내부에너지도 함께 증가하므로 기체가 받은 열은  $Q=\Delta U+W$ 로 100kJ보다 크고, 계의 에너지 변화도 0이 아니다. 또한 이상기체라면 정압에서 부피가 늘면 온도도 상승하므로 온도가 일정하다고 볼 수 없다.

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